автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Создание антифрикционных композиционных материалов на основе фенилона с помощью взрывной обработки

На правах рукописи

НГУЕН НГОК ХЫНГ

СОЗДАНИЕ АНТИФРИКЦИОННЫХ композиционных МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФЕНИЛОНА С ПОМОЩЬЮ ВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ

Специальность 05.02.01 Материаловедение (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

п

I, "

Волгоград-2009

003477738

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и композиционные материалы» Волгоградского государственного технического университета

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Адаменко Нина Александровна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Головкин Геннадий Сергеевич кандидат технических наук, доцент Седов Эдуард Васильевич

Ведущая организация - ОАО «Всероссийский научно-

исследовательский и конструкторско-технологический институт нефтехимобору-дования» (г. Волгоград)

Защита состоится « 16 » октября 2009 г. в Ю00 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.028.02 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, проспект Ленина, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан «Ц » сентября 2009 г.

Ученый секретарь /

диссертационного совета Кузьмин С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсивное развитие современной техники способствовало расширению применения тепло- и термостойких полимеров, обладающих высокими деформационно-прочностными характеристиками, длительной работоспособностью в широком интервале температур, стойкостью к воздействию агрессивных сред. Одним из перспективных термостойких полимеров конструкционного назначения является ароматический полиамид фенилон, имеющий длительную эксплуатацию до температуры 260°С, уступающий по прочности лишь лучшим маркам армированных пластиков. Однако переработка фенилона в изделия имеет некоторые сложности, связанные с повышенной жесткостью макромолекул и сильным межмолекулярным взаимодействием, обусловливающими низкую деформируемость и текучесть в области температур размягчения, близких к температуре деструкции, что сужает температурный интервал его переработки, требует приложения высоких давлений (до 1 ООМПа при горячем прессовании) и приводит к ограничению размеров изделий.

При модификациии фенилона различными видами наполнителей, особенно термодинамически значительно отличающихся от фенилона, возникают проблемы, связанные с недостаточной адгезионной прочностью между матрицей-феиилоном и наполнителем, которые снижают прочностные характеристики и теплостойкость композитов тем больше, чем выше их содержание. Применяемые способы механической активации, химической и физической модификации матрицы незначительно улучшают межфазную адгезию и требуют использования сложного дорогостоящего оборудования, увеличивая длительность переработки фенилона, не облегчая его перерабатываемость. Поэтому повышение адгезионной прочности между фенилоном и наполнителем является актуальной задачей при создании композитов с высокими служебными свойствами.

Решение этих проблем требует перехода к новым технологиям с выполнением обязательных требований по экологической чистоте, мало- и безотходности производства. В данной работе как перспективный метод обработки трудноперерабатываемых термостойких порошковых полимеров, в том числе фенилона, и их композиций применяется взрывное прессование (ВП), которое обеспечивает формование, термодинамическую активацию, деформацию и структурную модификацию порошков, не требуя дорогостоящего оборудования. Однако практически нет работ, посвященных взрывному воздействию на аморфные термически некристаллизующиеся полимеры, к которым относится и термостойкий фенилон. Кроме того, в зависимости от особенностей структуры и термостойкости полимера необходим выбор параметров ВП, благоприятно влияющих на его структуру и свойства, не допускающих изменений в химической структуре, отрицательно влияющих на свойства. Успешное решение этих вопросов требует комплексного изучения и позволит разработать технологический процесс ВП термостойкого фенилона и его композитов, управлять их структурой и

свойствами при производстве изделий с повышенными служебными свойствами.

Актуальность выбранной темы диссертационного исследования подтверждается её выполнением в соответствии с заданиями тематических планов НИР Минобразования РФ (2003-2008 г.г.), Грантов Минобразования РФ «Фундаментальные исследования в области технических наук (машиностроение)» (2002-2003 г.г., Т02-06.2-482) и Роснауки в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники» (2006г., ГР. 01200611733).

Цель работы: Создание полимерных композиционных материалов на основе термостойкого фенилона повышенной теплостойкости и прочности путем применения взрывного прессования с изучением влияния взрывного и термического воздействий на их структуру и свойств.

Задачи исследования:

1. Выбор схем и рациональных параметров ВП фенилона СЗ и его композитов с наполнением до 60% фторопластом-4 (Ф-4) и медью.

2. Исследование влияния режимов последующего спекания на формирование структуры и свойств фенилона и его композитов с Ф-4.

3. Исследование структурных изменений фенилона СЗ и его композитов при взрывной обработке и последующем спекании, их влияния на физико-механические свойства получаемых материалов.

4. Исследование и анализ механических, термомеханических, антифрикционных и термических свойств фенилона СЗ и его композитов с Ф-4 и медью в сравнении с аналогичными после статического и горячего прессования,

5. Разработка практических рекомендаций по применению взрывной обработки для получения материалов из фенилона и его композиций с учетом выявленных закономерностей.

Научная новизна работы: состоит в выявлении особенностей формирования структуры фенилона и его композитов с Ф-4 и медью в зависимости от схем и параметров взрывного прессования, вида и содержания наполнителя, режима последующего спекания, что обеспечивает повышение их деформационно-прочностных и теплофизических свойств.

^ Установлено, что взрывное прессование аморфных фенилонов способствует их кристаллизации и ее интенсификации при последующем спекании, что позволяет получать материалы непосредственно на стадии их изготовления в изделия с формированием требуемой упорядоченной структуры и заданных свойств.

^ Выявлено, что спекание заготовок из ПКМ с 20-60% содержанием Ф-4 в условиях ограничения теплового расширения снижает уровень внутренних напряжений после ВП, обеспечивая их релаксацию, что препятствует хрупкому разрушению материалов.

^ Обнаружено влияние высококристаллического Ф-4 на формирование структуры ПКМ, что проявляется в упрочнении матрицы из стеклообразного фенилона с более существенным увеличением его твердости при ВП в ампуле

(535МПа), чем скользящей ударной волной (ЗЗОМПа) и способствует повышению теплостойкости композитов до 365°С, а изменение вида матрицы (при 60%Ф-4) вызывает ее снижение.

S Установлено, что взрывное прессование металлополимерных композитов фенилона СЗ с медью (до 50%) или ее смесью с Ф-4 снижает окисление меди при последующем спекании, повышает теплопроводность материалов в 180-200 раз, теплостойкость до 380-400°С и прочность при сжатии до 190-200 МПа, что обусловлено лучшим адгезионным взаимодействием между полимером и металлом с образованием новых фаз и подтверждается снижением интенсивности пиков Ф-4 и оксидов на дифрактограммах композитов.

Практическая ценность:

1. Доказано, что взрывным прессованием заготовок из фенилона СЗ и ПКМ с содержанием Ф-4 до 60% давлениями 0,7-1,ЗГПа с последующим спеканием достигнуто повышение физико-механических и эксплуатационных свойств фенилона и композиционных материалов на его основе.

2. Полученные результаты диссертационного исследования позволили разработать научно-обоснованные практические рекомендации технологических процессов получения с помощью взрывного прессования полимерных материалов и изделий антифрикционного назначения на основе фенилона с повышенными служебными свойствами.

3. Результаты работы позволяют расширить области применения фенилона СЗ и его композитов с Ф-4 и металлами в качестве конструкционных и антифрикционных материалов с повышенной тепло-, термостойкостью и теплопроводностью, предназначенных для применения в машиностроительном оборудовании в виде узлов трения, уплотнительных систем и теплопроводящих изделий.

Достоверность результатов обеспечена использованием современных методов исследования структуры и свойств материалов, таких как оптическая микроскопия (микроскоп Olympus 61ВХ), рентгеноструктурный (дифрактометр ДРОН-3), дифференциально-термический, термогравиметрический (дериватограф Q-1500), термомеханический (установка ТМИ-1) анализы, инфракрасная спектроскопия (Фурье-спектрометр Nicolet-5700), а также специальных методов лабораторного контроля физико-механических свойств материалов.

Апробация работы: Основные результаты диссертационной работы были представлены на Международных симпозиумах «Композиты XXI века» (г.Саратов, 2005 г.); «Использование энергии взрыва для получения материалов с новыми свойствами» (Москва, 2006 г.); на Международных конференциях «Новые материалы и технологии» (Москва, 2004 г.); «Новые перспективные материалы и технологии их получения НПМ-2007» (г. Волгоград, 2007 г.); «Композит-2007» (г. Саратов, 2007 г.); на Всероссийских научно-технических конференциях «Прогрессивные технологии в обучении и производстве» (г. Камышин, 2005, 2006, 2008 г.); на IX, X, XII и XII Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (г. Волгоград, 2004—2008гг.);

на ежегодных научных конференциях Волгоградского государственного технического университета (г. Волгоград, 2007-2009 гг.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, в том числе 3 статьи в российских периодических рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы, изложена на 190 страницах, включая 39 таблиц, 86 рисунков и список использованной литературы из 168 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и практическая значимость проводимых исследований, сформулированы цель работы и задачи исследования. Дана общая характеристика содержания диссертации по главам.

В первой главе проведен анализ отечественной и зарубежной литературы по тепло- и термостойким полимерам, структуре и свойствам фенилонов и их композитов, способам их переработки и практическому применению. Показано, что большим преимуществом фенилона по сравнению с другими термостойкими полимерами является сочетание высокой прочности, жесткости и твердости с хорошей ударной вязкостью и способностью к пластическим деформациям, что приближает его к металлам (особенно к титану). Выявлено, что свойства фенилона зависят от степени его упорядоченности, структурирования и сшивки. Из всех марок наиболее высокой теплостойкостью обладает фенилон СЗ. Показано, что наполненные композиты на основе фенилона создаются в основном для улучшения антифрикционных свойств и получения электропроводящих деталей. Введение до 15% металлических наполнителей (титан, алюминий, никель) увеличивает прочностные характеристики (на 10-30%), износостойкость (в 2,5-4 раза) и коэффициент треният (в 1,5 раза) фенилона по сравнению с ненаполненным; а введение ультра- или нанодисперсных наполнителей повышает прочностные характеристики и износостойкость фенилона, незначительно снижая его коэффициент трения. Наиболее перспективным в качестве наполнителей являются слоистые твердые смазки (графит, Ф-4, МоБ2, ВИ и.т.д), волокна и углеродные нанотрубки для снижения износа (в 10-40 раза) и коэффициента трения (в 1,5-4 раз) фенилона. Однако создание высокоэффективных антифрикционных композиций фенилона с такими наполнителями и их применение сдерживаются резким снижением прочностных показателей и теплостойкости фенилона из-за низкой адгезионной связи между матрицей-фенилоном и наполнителем. Показано, что фенилон и его композиты широко применяются для изготовления антифрикционных деталей и могут использоваться вместо металлов (например бронзы), особенно там, где необходимо понизить вес деталей, особенно сложного профиля, улучшить их антифрикционные свойства, обеспечить электроизоляцию, уменьшить шум. Обоснованы перспективность и актуальность применения взрывного прессования для обработки фенилона и его композитов.

Во второй главе определен круг исследуемых материалов, описаны методики проводимых экспериментов и способов обработки полученных данных. В качестве основных материалов выбраны порошки термостойкого наиболее трудноперерабатываемого фенилона СЗ и его композитов с порошками Ф-4 и меди. Выбраны схемы ВП порошков и рассчитаны параметры взрывного нагружения. Показано, что давление взрывного прессования и длительность импульса существенно зависят от скорости детонации взрывчатого вещества (ВВ) (от 1680 до 3800м/с) и исходной плотности порошка (от 0,4 до 0,8 Мг/м3). Для достижения высокого уровня давления целесообразным является повышение исходной плотности порошка, которое позволяет использовать ВВ с более низкой скоростью детонации, что снижает возможность разрушения получаемых прессовок и деструкцию полимера. При ВП в цилиндрической ампуле давление ниже, чем скользящей ударной волной (УВ), его распределение по радиусу ампулы является неравномерным, постепенно возрастает по радиусу от 0,2 до 1,0 ГПа и в центральной зоне ампулы может достичь высоких значений (более 1,5 ГПа).

Третья глава посвящена выбору параметров взрывного прессования фенилона и его композитов; исследованию их термомеханических свойств, позволяющих выявить структурные изменения в фенилоне и композиционной системе и их влияние на эксплуатационные свойства материалов (теплостойкость, деформируемость при нагреве и др.) в сравнении с материалами после статического прессования (СП).

Для обеспечения высокой плотности прессовки давление ВП должно быть, с одной стороны, невысоким, чтобы не произошли деструктивные процессы, образование трещин и расслоений, с другой стороны - достаточным для

получения высокоплотной

прессовки с активированным состоянием порошка, что необходимо для последующего спекания. Исследования показали, что для получения качественных высокоплотных прессовок из порошков фенилона с исходной пористостью 40-50% необходимо давление ВП 0,7-1,3 ГПа (рис.1). Плотность фенилона СЗ после ВП в ампуле составляет 1,34-1,35 Мг/м3, что выше, чем после ВП скользящей УВ (1,32-1,33 Мг/м3) и близка к монолитной. Отклонение от этих параметров способствует образованию дефектов в виде расслоений, трещин, следов деструкции полимеров или формированию неоднородности в центре ампулы, что вызывает снижение качества и плотности прессовок.

-А- А.

0.5 1,0 1,5 2,0 2,5 Р,ГШ

Рисунок 1 - Зависимость плотности фенилона СЗ от давления ВП (исходная плотность порошка 0,8 Мг/м3)

80 70 60 50 40 30 20 10 0 -10 -20

0 1

-ц

К

2\ ч

К \ "ч/ ^

\ 1

160 180 200 220 240 260 280 300 320

Температура, °С

Рисунок 2 - Термомеханические кривые фенилона СЗ после: 1- СП; 2- ВП; 3- СП +360°С; 4- ВП +360°С;

220 240 260 280 300 Температура, °С

Рисунок 3 - Термомеханические кривые фенилона СЗ после ВП в ампуле (1,2) и спекания при 360°С (3,4): 1,3- вдоль оси; 2, 4- по радиусу

5- ВП +360Т (под Р)

Показано, что термомеханические свойства фенилона СЗ и его композитов зависят от схемы ВП и направления ударного фронта (УФ), режима спекания, содержания и видов наполнителя. ВП скользящей УВ фенилона СЗ и последующее спекание повышают его температуру размягчения на 10-25°С и снижают деформируемость при нагреве по сравнению со СП, что связано с увеличением межмолекулярного взаимодействия и благоприятными структурными превращениями (рис.2). После спекания при 360°С материалы обладают наилучшими термомеханическими свойствами, а спекание под давлением 0,1-0,2 МПа не вызывает снижение теплостойкости фенилона по сравнению со спеченным в свободном состоянии. Обнаружено, что термомеханические свойства фенилона после ВП в ампуле отличаются по радиусу и вдоль оси ампулы как до, так и после спекания (рис.3). Анализ кривых термомеханического анализа (ТМА) показал, что материалу по радиусу характерно большее расширение по сравнению с материалом вдоль оси ампулы, что обьясняется особенностью переукладки и деформации частиц порошка в процессе ВП. После спекания при 360°С в закрытой ампуле теплостойкость фенилона повышается до 315°С и на 15°С выше, чем после ВП скользящей УВ, что связано с большей упорядоченностью структуры и влиянием ограничения теплового расширения на протекание физических превращений. Установлено, что ВП фенилона других марок (С1,С2) по сравнению с горячим прессованием (ГП) не снижает их теплостойкость, но применение ВП позволяет проводить спекание в свободном состоянии или при небольших давлениях (0,1-0,2МПа), что упрощает технологию получения изделий из фенилонов.

Введение Ф-4 до 50%, не зависимо от схемы ВП, приводит к повышению температуры размягчения фенилона и при 50% содержании Ф-4 температура

размягчения композита после ВП в ампуле достигает максимального значения (365°С), что подтверждает лучшее адгезионное взаимодействие между компонентами и качественное изменение в структуре материалов. Изменение вида матрицы с увеличением содержания Ф-4 более 50% снижает температуру размягчения композиции. После ВП в ампуле композиционные материалы с одинаковым содержанием Ф-4 обладают на 20-40°С более высокой температурой размягчения и на 15-40% меньшей деформируемостью по сравнению со спрессованными скользящей УВ. Наполнение фенилона СЗ медью (до 50%) или ее смесью с Ф-4 значительно повышает температуру размягчения (до 380-400°С) и снижает термическую деформируемость композитов.

Так как монолитизация полимерной прессовки происходит при спекании, то установлено, что условия последующего спекания существенно влияют на термомеханические свойства композитов. Так, спекание композита фенилона СЗ с 50% Ф-4 с ограничением теплового расширения повышает его теплостойкость на 35-40°С и больше снижает деформируемость, чем после спекания в свободном состоянии, что вызвано улучшением взаимодействия между компонентами и лучшей монолитностью материала. Плотность композита составляет 1,71 Мг/м3, а в свободном состоянии - 1,64 Мг/м3. Выявлено, что при ТМА образцов фенилона и композита с 10% содержанием Ф-4, полученных ВП в ампуле, наблюдалось хрупкое разрушение, которого нет у композитов с 20-60%Ф-4, а также у фенилона и композитов после ВП скользящей УВ, что связано с влиянием условий ВП на особенности формирования структуры материалов.

Таким образом, ВП фенилона и его композитов обеспечивает получение беспористых высокоплотных материалов, повышает температуры их размягчения и уменьшает термическую деформируемость по сравнению со СП Четвертая глава посвящена исследованию изменений в микроструктуре, кристаллической и химической структурах фенилона и его композитов, установлению особенностей формирования структуры материалов при. ВП; исследованию термических свойств фенилона и его композитов.

Анализ микроструктур показал, что взрывное нагружение существенно изменяет механизм уплотнения порошков фенилона (рис.4). После ВП скользящей У В с Р=1,ЗГПа и в ампуле границы соседних частиц порошка почти полностью исчезают вследствие интенсивной пластической деформации и порошковый материал становится консолидированным (рис.4, 16 и 1в). В тоже время после СП наблюдаются пористость и лишь частичная деформация порошка. После спекания при 360 С материалы, полученные ВП обладают лучшей монолитностью, а при температуре свыше 360°С наблюдается деструкция полимера, являющаяся нежелательным процессом, который вызывает пористость, снижает межчастичное взаимодействие и механические свойств материала.

Рисунок 4- Микроструктруры (\200) фенил она СЗ до (I) и после спекания

при 360Т (2): а- СП; б- ВП скользящей УВ; и- ВП в ампуле.

Спекание в закрытой ампуле фен и лона СЗ и его композитов с 10% содержанием Ф-4 не целесообразно, так как приводит к образованию микротрещин (рис,5, Б), что обусловлено особенностью напряжени коде формац ионного состояния у границы частиц при спекании в условиях ограничения теплового расширения: высоким уровнем внутренних напряжений и невозможностью объемных изменений для их релаксации, высокой степенью кристалличности фепилона СЗ после спекания (х=50% по результатам рентгено структур но го анализа (РСЛ.)), вызывающей его у ездку л мадьш содержанием Ф-4, которое почта не влияет на релаксацию внутренних напряжений и кристаллизацию фен ил он а, что согласуется с результатами ТМА. Для таких материалов лучше проводить аутогенное спекание под давлением. Повышение содержания Ф-4 в композициях до 20-60% не вызывает образование микротрешин и обеспечивает монолитизацию материалов (рис.6), что связано с влиянием пластичного наполнителя Ф-4 на формирование структуры композита (пластификация и подавление кристаллизации матрицы).

Показано, что структура композиционного материала зависит от направления УФ (рис.5-6,рис.6) и вдоль его направления частицы порошков фенилона и Ф-4 сильно деформируются (рис.5 и рис.6, А). Материалам, полученным ВП в цилиндрической ампуле характерна большая неоднородность, чем после ВП скользящей УВ, что обусловлено неравномерным распределением давления с образованием центральной зоны, а которой частицы порошков сильно деформируются и измельчаются по сравнению с периферийной зоной.

Рисунок 5 - Мшсроструктруры (х50) фенилона СЗ (а) и его композита с 10% содержанием Ф-4 (б,в) после ВП и спекания при 360°С: а,б- вдоль направления УФ; в- поперек направления УФ

Рисунок 6 - Микроструктуры (>¡200} композитов фен ил она с Ф-4 поперек (а) и влол ь направления УФ (б) после спекания при 360иС: 1, 2- ВП в ампуле; 3- ВП скользящей УВ (] - 20% Ф-4; 2- 50% Ф-4; 3- 30% Ф-4).

Рентгенострухтурный анализ показал, что взрывное прессование аморфных фенилонов П, СI, С2, СЗ способствует их кристаллизации а ее интенсификации при последующем спекании по сравнению со СП. Степень кристалличности фенилонов П, С1, С2 после ВП составляет 14%, 27% и 30%, соответственно; а последующее спекание повышает их степень кристалличности до 22%, 32% и 31%. Установлено, что упорядоченность структуры фенилона СЗ Зависит от вида и параметров ВП, режима последующего спекания и количества наполнителя (рис.7). В зависимости от давления ВП степень кристалличности фенилона СЗ составляет 10-22%. При давлении 1,3 Г'Па создаются наиболее благоприятные условия для процесса кристаллизации фенилона СЗ: его степень кристалличности после ВП повышается до 21-22%, а после спекания а

свободном состоянии при 360°С она стабилизируется (22%) и размер

кристаллитов составляет 26,5нм. Степень кристалличности

спрессованного при высоких давлениях (2,2-3,8ГПа) фенилона после спекания в свободном состоянии при 360°С повышается до большего значения (26%), благодаря более

активированному состоянию фенилона и размер его кристаллитов составляет 19,3-22,5нм. Общим для фенилонов после ВП является появление новых кристаллических пиков, не характерных для фенилонов, интенсивность которых

увеличивается при спекании и выше при ВП в ампуле, что может быть связано с образованием новых фаз (рис.7). Установлено, что спекание под давлением 0,1-0,2МПа снижает степень кристалличности до 10% и размер кристаллитов до 18,9нм, повышает дефектность кристаллической структуры фенилона в 1,4 раза, что объясняется снижением молекулярной подвижности полимера в условиях сжатия, влияющей на процессы перестройки и упорядочения жестких макромолекул, то есть быстрее происходит механическое стеклование, а не его кристаллизация. Однако после ВП в ампуле и спекания при 360°С в закрытой ампуле степень кристалличности фенилона и размер кристаллитов повышаются до 50% и 29,5-31,0нм, соответственно, что существенно выше, чем у фенилона после ВП скользящей УВ. Установлено, что размер кристаллитов вдоль оси больше, чем по радиусу, что свидетельствует об ориентации полимера в направлении распространения УФ и согласуется с микроструктурными исследованиями.

Показано, что ВП не только приводит к кристаллизации фенилонов, но и увеличивает ее скорость, что снижает время их выдержки при спекании и возможность термической деструкции, что весьма важно для их переработки в изделия.

Однако, высокая степень кристалличности фенилона (до 50%) вызывает его хрупкость. Поэтому введение в фенилон пластичного Ф-4 является перспективным при создании композитов с сохранением их термостойкости. Обнаружено, что независимо от вида ВП введение высококристаллического Ф-4 в фенилон приводит к его аморфизации. При 10% содержании Ф-4 наблюдается снижение размера кристаллитов фенилона и повышение

Рисунок 7 - Дифрактограммы фенилона СЗ, полученного СП (1,4) и ВП скользящей УВ

(2,5,6) и в ампуле (3,7) до (1,2,3) и после спекания при 360°С(4,5,6,7): 4,5- в свободном состоянии; 6- под Р=0,1-0,2МПа; 7- в закрытой ампуле.

дефектности кристаллической структуры (рис.8), а увеличение содержания Ф-4

до 20-50% снижает дефектность кристаллической структуры и повышает размер кристаллитов за счет малого количества центров

кристаллизации и

пластификации фенилона. При этом размер кристаллитов фенилона в композициях после ВП скользящей УВ больше, чем в ампуле, а дефектность кристаллической структуры ниже. При 10-50% Ф-4 появляются новые кристаллические пики при скользящей УВ (1,2) и в ампуле (3,4): 1,3-размер углах 20=37° и 41°, не кристаллитов (Д); 2,4-физическое уширение (|3). характерные для фенилона и

Ф-4, с более высокой интенсивностью в композициях после ВП в ампуле, что может быть связано с образованием новых фаз. Взрывная обработка также вызывает микродеформацию кристаллической фазы самого наполнителя Ф-4 с существенным снижением периода решетки (с 1,68нм до 1,45-1,47нм) и объема элементарной ячейки кристалла (с 45,8нм3 до 38-40нм3). С увеличением содержания Ф-4 размер кристаллитов и объем элементарной ячейки кристалла повышаются, а дефектность кристаллической структуры снижается. РСА установлено, что ВП металлополимерных композитов фенилона с медью (до 50%) или ее смесью с Ф-4 позволяет снизить окисление меди при последующем спекании, а спекание в закрытой ампуле полностью его устраняет, о чем свидетельствует изменение интенсивности кристаллических пиков от оксидов на дифрактограммах композитов. Это влияет на процессы адгезионного взаимодействия полимера с медью, что привело к повышению теплостойкости композитов.

Подтверждением происходящих во время взрывного нагружения структурных изменений в фенилоне являются данные ИКС, которые показывают повышение интенсивности полос отражения 1610-1700 и 3270-3300 см"1, отвечающих валентным колебаниям связей С=0 и Ы-Н амидных групп, 2850-2930 см"' СН2 групп и других групп (700-1500 см"1), что свидетельствует об изменениях в химической структуре макромолекул, а также о возможном взаимодействии фенилона с кислородом и азотом находящегося в порах прессовки воздуха при ВП с образованием химических соединений, в которые входят данные группы. В композициях фенилона с Ф-4 наблюдается не только снижение интенсивности всех полос отражения, но и изменение спектров при

д.

40 35 30 25 20

\ / Г

- г * »

6

& «■ч

5

0 10 20 30 40

Ф-4, %

50

Рисунок 8 - Параметры кристаллической структуры фенилона СЗ в зависимости от содержания Ф-4 в композите после ВП

700-1300 см", что подтверждает лучшее адгезионное взаимодействие с образованием новых фаз при ВП. У фенилона и его композитов с Ф-4 после ВП и спекания в закрытой ампуле при 360°С наблюдается сужение ширины полос отражения связи N-11 в амидной группе.

Прошедшие при ВП структурные превращения в материалах, приводящие к изменению их термических характеристик и энергетических параметров тепловых процессов (энергии активации термодеструкции) подтверждены

и

1Т)

о ч

X'

Т)

539 600

245 | 345

±

результатами Установлено, термостойкость активации

ДТА, ТГА. что тепло-, и энергия термодеструкции

обработанного взрывом фенилона до и после спекания выше, чем после СП (рис.9). Повышение давления ВП от 0,7 ГПа до 2,2 ГПа снижает температурные

характеристики фенилона, что свидетельствует о более дефектной структуре материала и согласуется с результатами РСА. Спекание в закрытой ампуле при 360°С фенилона СЗ после ВП повышает

его теплостойкость до

307°С

200 300 400 500 600 *:,°С

Рисунок 9 - Кривые ДТА фенилона СЗ после СП (1, 4) и ВП скользящей УВ (2, 5) и в ампуле (3,6): до (1,2, 3) и после спекания при 360°С (4, 5,6).

термостойкость до 405 С, что на 10-30°С выше, чем после ВП скользящей УВ и после СП. Изменение хода кривых ДТА у фенилона при температуре 410°С после ВП и при 440°С после спекания, а также смещение термических эффектов в область более высоких температур свидетельствуют о качественных изменениях в структуре фенилона, обработанного в ампуле. Это может быть связано, как с большой степенью кристалличности

фенилона (50%), так и с изменениями в его химической структуре, способствующими повышению термостойкости, что

подтверждается появлением новых экзопиков при 480°С и 600°С, а также раздвоением экзопика у материала после спекания (рис.9), что согласуется с ИКС. Наполнение фенилона Ф-4 повышает термостойкость до 370°С и энергию активации термодеструкции композитов, снижает потерю массы.

Пятая глава посвящена исследованию влияния условий спекания на свойства фенилонов; изучению механических, теплофизических и антифрикционных свойства фенилона СЗ и его композитов после ВП в сравнении с аналогичными после ГП и СП; разработке научных рекомендаций по применению ВП для изготовления из них заготовок, изделий с требуемыми эксплуатационными свойствами.

Полимерная прессовка после ВП не является монолитной системой, так как состоит из отдельных порошинок, иногда деформированных ударным фронтом

и требует спекания. Установлено (рис.10), что при спекании плоских образцов толщиной 3-5мм процесс монолитизации фенилона СЗ после ВП идет интенсивнее, чем после СП. Оптимальным является спекание при температуре 360°С, которая обеспечивает максимальную плотность и микротвердость, что также подтверждается микроструктурным и

термомеханическим анализами. Эти значения после ВП (кривые 2 и 5) выше, чем после СП (кривые 1 и 4), что подтверждает лучшее межмолекулярное взаимодействие в полимере с усилением роли водородных связей и возможным образованием сшивок. Однако увеличение толщины прессовки до 8-10мм и более приводит к снижению плотности материала во всем интервале температур спекания в свободном состоянии (кривая 3), что потребовало спекания под давлением 0,1-0,2 МПа и обеспечило повышение плотности до 1,32-1,33 Мг/м3. Плотность фенилона после ВП в ампуле и спекания в закрытой ампуле при 360°С повышается до 1,36-1,37 Мг/м3, благодаря выгодным структурными изменениям, приводящим к более плотной упаковке макромолекул. Аналогичными исследованиями были определены оптимальные температуры спекания фенилона других марок: П при 310-320°С; С1 при 350-360°С; С2 и С4 при 370-380°С.

Установлено, что у композитов фенилона с Ф-4 после ВП повышается теплостойкость, плотность и снижается прочность при сжатии, микротвердость и коэффициент трения. При 50% содержании Ф-4 теплостойкость композита после ВП в ампуле достигает максимального значения (365°С) (рис.11) и она снижается при большем содержании Ф-4 (60%), в отличие от других композитов на основе фенилона С2, близкого к фенилону СЗ по химической структуре и температурным характеристикам. После ГП теплостойкость композитов фенилона С2 с ВЫ и Ф-4 снижаетя, начиная с 10% содержания наполнителя, а с графитом и Мо82 - с 30%. Это подтверждает лучшее

240 260 280 300 320 340 360 380 С С

Рисунок 10 - Влияние температуры спекания на плотность (1,2,3) и микротвердость (4,5) фенилона СЗ после СП (1,4) и ВП (2,3,5): 3- толщина прессовки 5=8-10 мм.

адгезионное взаимодеиствие между входящими в состав композитов компонентами за счет структурных изменений при взрывной обработке. После ВП в ампуле плотность и теплостойкость композитов фенилона СЗ с Ф-4 выше, а термическая деформируемость материалов - ниже, чем после ВП скользящей УВ.

Несмотря на тенденцию к снижению механических свойств, они остаются достаточно высокими для композитов, содержащих 10-30% Ф-4 (рис.12). Так прочность обработанных взрывом композитов фенилона СЗ с Ф-4 выше, чем у термически некристаллизующегося фенилона С2, и находится на уровне хорошо термически кристаллизующегося фенилона П после ГП (рис.12). Введение Ф-4 в фенилон СЗ существенно снижает его коэффициент трения до 0,21-0,25 при сухом трении по сравнению с аналогичными композитами фенилонов П и С2 после ГП, где он составляет 0,29-0,33. При этом увеличение содержания Ф-4 незначительно влияет на коэффициент трения.

"С 360

350

340

330

320

310

300

290

Гч

1 Ь

V- \

10 20

30 40

Ф-4, %

50 60 70

s, %

70 "».2

бо МПа

50 500 40 30 20 10 0

н.

400

200 100

300 ■ 100'

6 ж

1 !

1.3

О 10

20 30 40 Ф-4, %

50 60

Рисунок 11 - Относительная деформация

(320 °С) (1,2) и теплостойкость (3,4) композитов фенилона СЗ в зависимости от содержания Ф-4: 1, 3- ВП скользящей УВ; 2, 4- ВП в ампуле.

Рисунок 12 - Зависимость плотности (1,2), прочности при сжатии (3,4,5) композитов и микротвердости (6,7) фенилона СЗ от содержания Ф-4: 1,3,7- СЗ (ВП в ампуле); 2,6- СЗ (ВП скользящей УВ); 4- С2 (ГП); 5-11 (ГП).

Введение до 50% меди или ее смеси с Ф-4 в фенилон не только значительно повышает его теплостойкость и снижает термическую деформацию, но и увеличивает его коэффициент теплопроводности, что расширяет границы работоспособности узлов трения. При 50% содержании меди теплостойкость композита после ВП достигает 380-400НС, коэффициент его теплопроводности повышается в 180-200 раз, в отличие от 16-17 раз после СП. Показана эффективность использования комплексных наполнителей (Ф-4 и Си), играющих одновременно антифрикционные и теплопроводящие роли, а прочность композитов с комплексными наполнителями выше, чем с Ф-4. При этом коэффициент трения этих материалов после ВП находится на уровне композитов фенилона СЗ с Ф-4, а коэффициент теплопроводности в 100-200 раз

выше, чем у ненаполненного фенилона и его композитов с Ф-4.

Сравнение свойств фенилона и его композитов после различных обработок показало, что материалы после ВП обладают более высокими механическими, теплофизическими и антифрикционными свойствами, чем после традиционных способов (как горячего прессования).

На основе проведенных исследований разработаны схема технологического процесса и научные рекомендации по применению взрывного прессования для изготовления из фенилона и его композитов плоских и цилидрических антифрикционных, теплопроводящих заготовок и изделий с требуемыми эксплуатационными свойствами.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Взрывное прессование фенилона и его композиционных смесей с Ф-4 и медью с давлением 0,7-1,3 ГПа при исходной пористости 40-50% обеспечивает получение вьгсокоплотных заготовок, повышает их тепло- и термостойкость, уменьшает термическую деформируемость по сравнению со СП. ВП в цилиндрической ампуле позволяет получать материалы с более высокими плотностью, микротвердостью, тепло- и термостойкостью по сравнению с обработкой скользящей УВ благодаря выгодным структурным изменениям, приводящим к более плотной упаковке макромолекул и улучшению адгезионного взаимодействия между фенилоном и наполнителями. При этом структура и свойства материалов зависят от направления распространил ударного фронта.

2. Взрывная обработка аморфных фенилонов способствует их кристаллизации и ее интенсификации при последующем спекании по сравнению со статическим прессованием, что снижает время их выдержки и возможность термической деструкции при спекании. Установлена целесообразность спекания фенилона и его композитов в условиях ограничения теплового расширения (под давлением 0,1-0,2 МПа), что позволяет предотвратить снижение плотности и деформацию заготовки, уменьшает степень кристалличности и повышает дефектность кристаллической структуры, что обусловлено снижением молекулярной подвижности полимера в условиях сжатия и способствует механическому стеклованию фенилона, а не его кристаллизации.

3. Наполнение фенилона высококристаллическим Ф-4, вызывая его пластификацию, подавляет кристаллизацию матрицы, но при спекании способствует снижению дефектности кристаллической структуры фенилона, повышению степени кристалличности композиций с увеличением содержания Ф-4 с 20 до 50%. Установлено повышение теплостойкости композитов на основе фенилона с увеличением содержания Ф-4 в композициях до 50%. Наибольшей теплостойкостью (365°С) обладает композит с 50% содержанием Ф-4, а изменение типа матрицы (60%Ф-4) снижает их теплостойкость.

4. Введение до 50% меди существенно повышает теплостойкость (до 380°С) и коэффициент теплопроводности (в 180-200 раз) фенилона, что обусловлено снижением окисления меди при спекании, лучшим адгезионным

взаимодействием между компонентами и подтверждается изменением интенсивности кристаллических пиков от оксидов на дифрактограммах композитов. Показана эффективность использования комплексных наполнителей (Ф-4 и Си), играющих одновременно антифрикционные и теплопроводящие роли, а прочность композитов выше, чем с Ф-4. При этом коэффициент трения этих материалов после ВП находится на уровне композитов фенилона СЗ с Ф-4, а коэффициент теплопроводности в 100-200 раз выше, Чем у ненаполненного фенилона и его композитов с Ф-4.

5. Варьирование схемами и параметрами ВП, режимом последующего спекания, видом наполнителя и его содержанием позволяет формировать требуемую упорядоченную структуру. Фенилон и его композиты, полученные на оптимальных режимах ВП и последующего спекания, обладают более высокими механическими, теплофизическими и триботехническими характеристиками по сравнению с получаемыми более трудоемким способом горячего прессования.

6. Разработаны научно-обоснованные рекомендации по применению ВП для изготовления из фенилона и его композитов цилиндрических и плоских антифрикционных, теплопроводящих заготовок и изделий с требуемыми эксплуатационными свойствами.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Адаменко, H.A. Исследование свойств фенилона, полученного взрывным прессованием / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // Известия ВолгГТУ: межвузовский сб. науч. ст. Сер. «Материаловедение и прочность элементов конструкций». - Волгоград, 2005, №3 (12). - С.27-29.

2. Адаменко, H.A. Исследование термомеханических свойств фенилона и его композитов с фторопластом-4, полученных взрывным прессованием / H.A. Адаменко, Н.Х. Нгуен, А.И. Лямин // Известия ВолгГТУ: межвузовский сб. науч. ст., вып.2. Сер. «Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении». - Волгоград, 2008, №10(48), -с.44-47.

3. Адаменко H.A. Влияние взрывной обработки на деформационно-прочностные и антифрикционные свойства фенилона и его композиций с фторопластом-4 / H.A. Адаменко, Н.Х. Нгуен, Г.В. Агафонова // Конструкции из композиционных материалов, 2009, №2. -С.66-75.

4. Aclamenko, N.A. Study of the effect of explosive pressing on the structure and properties of polymers and composite materials (статья на вьетнамском языке) / Adamenko, N.A. Nguyen N.H., Agafonova G.V., Pham H.A. // Journal of Chemistry (in Viet Nam), 2008, т.46, №6. - P.728-732.

5. Формирование наноструктуры при взрывной обработке полимерных композиций / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, A.B. Казуров, Н.Х. Нгуен // Нанотехнологии: наука и производство. - 2008, № 4. - С. 33-39.

6. Свойства обработанных взрывом полимерных композиций / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х.Нгуен, Ю.А. Калмыкова // Пластические массы, 2007,№6.-С. 13-15.

7. Адаменко, H.A. Влияние взрывного прессования на свойства композиционных материалов на основе аропласта и фторопласта-4 / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // Тез. докл. междунар. конф. «Новые материалы и технологии». - М., 2004. - С. 83.

8. Адаменко, H.A. Влияние взрывного прессования и последующего спекания на структуру и свойства фенилона / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // Тез. докл. IX регион, конф. молодых исследователей Волгоградской области. - Волгоград, ВолгГТУ, 2004. - С. 107.

9. Адаменко, H.A. Полимерные композиты на основе термостойких полимеров, получаемые взрывным прессованием / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // Международный симпозиум восточно-азиатских стран по полимерным композиционным материалам и передовым технологиям «Композиты XXI века» - Саратов, 2005. - С. 63-66 (статья).

10. Адаменко, H.A. Взрывное прессование полимерных композиций аропласта и фторопласта / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. - Камышин, 2005, Т.1. -С.13.

11. Свойства аропластов после взрывной и термической обработки. Прогрессивные технологии в обучении и производстве / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен, Х.А. Фам // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Камышин, 2006, Т. 1. - С. 8.

12. Адаменко, H.A. Структура и свойства обработанного взрывом фенилона / H.A. Адаменко, Н.Х. Нгуен // Тез. докл. X Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. - г. Волгоград, 2005. - С. 179-180.

13. Структурные изменения при взрывном прессовании полимерных порошков (статья на английском языке) / H.A. Адаменко, A.B. Фетисов, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // VIII Международный Симпозиум «Использование энергии взрыва для получения материалов с новыми свойствами». Сборник статей под ред. А.А Дерибаса, Ю.Б Шека.- 2006 - С. 3.

14. Исследование свойств композиционных материалов на основе фенилона, полученных ударно-волновой обработкой / H.A. Адаменко, A.B. Фетисов, Н.Х. Нгуен, И.В. Федоров // Тез. докл. XII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, - г. Волгоград, 2007, - С. 150-151.

15. Адаменко, H.A. Структура и свойства композиций фенилона после взрывной обработки / H.A. Адаменко, Н.Х. Нгуен, П.А. Литвинов // Новые перспективные материалы и технологии их получения НПМ-2007: сб. науч. тр. международной конференции, ВолгГТУ - Волгоград, 2007 - С. 96-97.

16. Повышение механических свойств термопластичных композиционных матриалов ударно-волновой обработкой / H.A. Адаменко, A.B. Казуров, A.B. Фетисов, Н.Х. Нгуен // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка.

Применение. Экология: Доклады международной конференции «Композит-2007» - Саратов, 2007 - С. 11-13.

17. Структурные изменения фенилона при ударно-волновой обработке / H.A. Адаменко, Н.Х. Нгуен, В.Н. Арисова, А.Г. Стецюк // Инновационные технологии в обучении и производстве: Материалы V Всероссийской научно-практической конференции - Камышин, 2008, Том 1. - С.13-15.

18. Адаменко, H.A. Влияние условий спекания на кристаллическую структуру обработанного взрывом фенилона / H.A. Адаменко, Н.Х. Нгуен, С.М. Рыжова // Тез. докл. XIII Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области. - г. Волгоград, 2009, - С. 188-189.

Личный вклад автора:

В работах [4-7, 9-11, 13, 16] автором исследованы структура и термомеханические свойства дисперных термопластов и ПКМ на их основе. В рамках работ [1,8,12,17,18] проведены эксперименты по изучению влияния взрывной обработки на структуру и свойства фенилона и выбраны режимы последующего спекания. В работах [2,3,14,15] исследованы физико-механические свойства композитов на основе фенилона и дан анализ влияния на них взрывного воздействия.

Подписано в печать/Л 09. .2009 г. Заказ №6/7. Тираж 100 экз. Печ. л 1,0 Формат 60 х 84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Типография ИУНЛ

Волгоградского государственного технического университета 400131, г. Волгоград, ул. Советская, 35

Введение.

Глава 1. Современное состояние исследований по термостойким полимерам.

1.1. Основные свойства термостойких полимеров.

1.1.1. Общие представления о термостойких полимерах.

1.1.2. Классификация термостойких полимеров.

1.2. Структура и свойства фенил она и композитов на его основе.

1.2.1. Влияние структуры и наполнителей на прочность и антифрикционные свойства фенилона.

1.2.2. Способы переработки фенилона и его применения в технике.

1.3. Применение энергии взрыва для обработки полимеров и композиционных материалов на их основе.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Материалы, методы обработки и методики исследований.

2.1. Исследуемые материалы.

2.2. Применяемые схемы взрывного прессования.

2.2.1. Схема взрывного прессования порошка в ампуле.

2.2.2. Схема скользящего взрывного нагружения.

2.3. Методики исследования свойств материалов.

2.3.1. Физико-механические испытания.

2.3.2. Термомеханические испытания.

2.3.3. .Изучение термических характеристик методом дифференциальнотермического и термогравиметрического анализов.:.

2.3.4. Методика исследования теплопроводности.

2.3.5. Структурные исследования.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Исследование взрывного прессования фенилона и его композитов.

3.1. Исследование параметров взрывного прессования фенилона и его композитов.

3.2. Исследование термомеханических свойств фенилона и его композитов.

3.2.1. Выбор температурного режима спекания полимеров.

3.2.2. Влияние параметров взрывного прессования и последующего спекания на термомеханические свойства фенилона.,.

3.2.3. Влияние наполнителей на термомеханические свойства фенилона сз.:.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Структурные изменения фенилона и его композитов при взрывном прессовании.

4.1. Исследование микроструктуры фенилона и его композитов.:.

4.2. Исследование изменений в кристаллической структуре фенилона и его композитов.

4.2.1. Исследование влияния схемы и параметров взрывного прессования на кристаллическую структуру фенилона.

4.2.2. Влияние наполнителей на кристаллическую структуру фенилона СЗ.

4.3. Исследование изменений в структуре макромолекул фенилона и его композитов.

4.3.1. Исследование ИК-спектров фенилона СЗ.

4.3.2. Исследование термических характеристик фенилона и его композитов.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Исследование физико-механических и антифрикционных свойств фенилона и композиционных материалов на его основе и рекомендации по их применению.

5.1. Исследование влияния условий спекания на физико-механические свойства фенилона.

5.2. Исследование свойств композиционных материалов фенилона после взрывного прессования.!.

5.2.1. Исследование механических и антифрикционных свойств композиционных материалов на основе фенилона СЗ.

5.2.2. Исследование теплофизических свойств композиционных материалов на основе фенилона СЗ.

5.3. Рекомендации по применению взрывного прессования для получения изделий.

Выводы к главе 5.

Интенсивное развитие современной техники способствовало расширенному применению тепло- и термостойких полимеров, обладающих высокими деформационно-прочностными характеристиками, длительной работоспособностью в широком интервале температур, стойкостью к воздействию агрессивных сред. Одним из перспективных термостойких полимеров конструкционного назначения является ароматический полиамид . фенилон, имеющий высокую теплостойкость и температуру длительной эксплуатации до 260°С, уступающий по прочности лишь лучшим маркам армированных пластиков. Однако переработка фенилона и его композитов в изделия встречает ряд трудностей, связанных с сильным межмолекулярным взаимодействием, обусловливающим низкую деформируемость и текучесть в области температур размягчения и необходимость нагрева его до высоких температур, а также повышенной вязкостью расплава и недостаточной адгезионной прочностью между полимерной матрицей и наполнителем, которая вызывает снижение прочностных характеристик наполненных . полимерных композитов тем больше, чем выше содержание наполнителя. Известные в настоящее время способы получения изделий на основе фенилона и его композитов не всегда позволяют создать материалы с требуемым сочетанием составов и свойств, что сдерживает возможности реализации уникальных свойств этого полимера и требует перехода к новым технологическим процессам.

Перспективным способом обработки полимеров и их композитов является взрывное прессование (ВП), которое обеспечивает формование, термодинамическую активацию, деформацию и структурные модификации порошков, обеспечивая получение изделий практически неограниченных размеров, не требуя дорогостоящего оборудования. Анализ имеющейся литературы показал, что исследования по воздействию ударной волны были в основном на кристаллических полимерах. Практически нет работ, посвященных аморфным термически кристаллизующимся или 6 некристаллизующимся полимерам, к которым относится и фенилон. Структурные изменения в таких полимерах под воздействием ударного сжатия не изучены. Кроме того, в зависимости от особенности структуры и термостойкости, каждому материалу необходим индивидуальный подход в определении оптимальных параметров ВП, благоприятно влияющих на структуру и свойства, необходимы знания по влиянию на них условий последующего • спекания. Необходимо найти новые возможности для взрывной обработки термостойкого фенилона и создать новые композиты в сравнении с традиционно применяемыми методами статического (СП) и горячего (ГП) прессования. Успешное решение этих вопросов требует комплексного изучения и позволит разработать научные рекомендации по технологическим процессам ВП фенилона и его композитов, управлять их структурой и свойствами при производстве изделий с повышенными служебными свойствами.

Цель работы - Создание полимерных композиционных материалов на основе термостойкого фенилона повышенной теплостойкости и прочности путем применения взрывного прессования с изучением влияния взрывного и термического воздействий на их структуру и свойств.

В работе решены следующие задачи:

1. Выбор схем и рациональных параметров ВП фенилона СЗ и его' композитов с наполнением до 60% фторопластом-4 (Ф-4) и медью.

2. Исследование влияния режимов последующего спекания на формирование структуры и свойств фенилона и его композитов с Ф-4.

3. Исследование структурных изменений фенилона СЗ и его композитов при.взрывной обработке и последующем спекании, их влияния на физико-механические свойства получаемых материалов.

4. Исследование и анализ механических, термомеханических, антифрикционных и термических свойств фенилона СЗ и его композитов с Ф-4 и медью в сравнении с аналогичными после статического и горячего прессования.

5. Разработка практических рекомендаций по применению взрывной обработки для получения материалов из фенилона и его композиций с учетом выявленных закономерностей.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы. Материал изложен на 190 страницах, включая 39 таблиц, 86 рисунков и список использованной литературы из 168 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Взрывное прессование фенилона и его композиционных смесей с Ф-4 и медью с давлением 0,7-1,3 ГПа при исходной пористости 40-50% обеспечивает получение высокоплотных заготовок, повышает их тепло- и термостойкость, уменьшает термическую деформируемость по сравнению со СП. ВП в цилиндрической ампуле позволяет получать материалы с более высокими плотностью, микротвердостью, тепло- и термостойкостью по сравнению с обработкой скользящей УВ, благодаря выгодным структурным изменениям, приводящим к более плотной упаковке макромолекул и улучшению адгезионного взаимодействия между фенилоном и наполнителями. При этом структура и свойства материалов зависят от направления распрострения ударного фронта.

2. Взрывная • ■ обработка аморфных фенилонов способствует их кристаллизации и ее интенсификации при последующем спекании . по сравнению со статическим прессованием, что снижает время их выдержки и возможность термической деструкции при спекании. Установлена целесообразность спекания фенилона и его композитов в условиях ограничения теплового расширения (под давлением 0,1-0,2 МПа), что позволяет предотвратить снижение плотности и деформацию заготовки, уменьшает степень кристалличности и повышает дефектность кристаллической структуры, что обусловлено снижением молекулярной подвижности полимера в условиях сжатия и способствует механическому стеклованию фенилона, а не его кристаллизации.

3. Наполнение фенилона высококристаллическим Ф-4, вызывая его пластификацию, подавляет кристаллизацию матрицы, но при спекании способствует снижению дефектности кристаллической структуры фенилона, повышению степени кристалличности композиций с увеличением содержания Ф-4 с 20 до 50%. Установлено повышение теплостойкости композитов на основе фенилона с увеличением содержания Ф-4 в композициях до 50%. Наибольшей теплостойкостью (365°С) обладает композит с 50% содержанием Ф-4, а изменение типа матрицы (60%Ф-4) снижает их теплостойкость.

4. Введение до 50% меди существенно повышает теплостойкость (до 380°С) и коэффициент теплопроводности (в 180-200 раз) фенилона, что обусловлено снижением окисления меди при спекании, лучшим адгезионным взаимодействием между компонентами и подтверждается изменением интенсивности кристаллических пиков от оксидов на дифрактограммах композитов. Показана эффективность использования комплексных наполнителей (Ф-4 и Си), играющих одновременно антифрикционные и теплопроводящие роли, а прочность композитов выше, чем с Ф-4. При этом коэффициент трения этих материалов после ВП находится на уровне композитов фенилона СЗ с Ф-4, а коэффициент теплопроводности в 100-200 раз выше, чем у ненаполненного фенилона и его композитов с Ф-4.

5. Варьирование схемами и параметрами ВП, режимом последующего спекания, видом наполнителя и его содержанием позволяет формировать требуемую упорядоченную структуру. Фенилон и его композиты, полученные на оптимальных режимах ВП и последующего спекания, обладают более высокими механическими, теплофизическими и триботехническими характеристиками по сравнению с получаемыми более трудоемким способом горячего прессования.

6. Разработаны научно-обоснованные рекомендации по применению ВП для изготовления из фенилона и его композитов цилиндрических и плоских антифрикционных, теплопроводящих заготовок и изделий с требуемыми эксплуатационными свойствами.

1. Фрейзер, А. Г. Высокотермостойкие полимеры / А. Г. Фрейзер. — М. : Химия, 1971.-267 с.

2. Коршак, В. В. Термостойкие полимеры / В. В.Коршак. М. : Наука, 1969.-411 с.

3. Новое в области термостойких полимеров / под ред. В. В. Коршака. М. : Химия, 1986.-50 с.

4. Бюллер, К. У. Тепло- и термостойкие полимеры / К. У.Бюллер ; пер. с нем. Н. В. Афанасьева, Г. М. Цейтшна ; под ред. Я. С. Выгодского. М. : Химия, 1984. - 1050 с.

5. Антифрикционные термостойкие полимеры / Г. А. Сиренко и др.. -Киев : Техника, 1978. 247 с.• 6. Михайлин, Ю. А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы / Ю. А. Михайлин. СПб. : Профессия, 2006. - 620 с.

6. Михайлин, Ю. А. Современный уровень и тенденция развития термостойких полимерных материалов / Ю. А. Михайлин // Теплостойкие полимерные материалы и особенности производства изделий на их основе : мат. семинара. М. : МДНТП , 1991. - С. 3-8.

7. Аскадкий, А.А. Структура и свойства теплостойких полимеров / А. А. Аскадкий. М. :Химия, 1981. - 320 с.

8. Гладышев, Г. П. Стабилизация термостойких полимеров / Г. П. Гладышев, Ю. А. Ершов, О. А. Шустова. М. : Химия, 1979. - 271 с.ч

9. Термостойкие ароматические полиамиды/ Л. Б. Соколов, В. Д. Герасимов, В. М. Савинов, В. К. Беляков. М. : Химия, 1975. - 256 с.1.. Сиренко, Г. А. Антифрикционные карбопластики / Г. А. Сиренко. Киев : Техника, 1985.- 195 с.

10. Полиимиды-класс термостойких полимеров / под ред. М. И. Бессонова. г Л. : Наука, 1983.-328 с.

11. Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения / под ред. Е. Б. Тростянской. М. : Химия, 1980. - 240 с.

12. Саморядов; А. В. Высокотермостойкий конструкционный термопласт на основе полиимида // Российский химический журнал. 2006. - Т. № 5. -С. 91-101.

13. О работоспособности. пластиков на основе некоторых полигетероариленов // В. В. Коршак и др. // Доклады АН СССР. 1968. -Т. 178, №3.-С. 607-609.

14. Михайлин, Ю. А. Достижения в области технологии создания термоустойчивых имидных материалов и деталей на их основе / Ю. А. Михайлин, И. П. Мийченко // Пластические массы. 2003. - № 9 - С. 18-21. ••

15. Михайлин, Ю. А. Современный уровень и тенденция развития термостойких полимерных материалов / Ю. А.Михайлин // Теплостойкие • полимерные материалы и особенности производства изделий на их' основемат. семинара. М. : МДНТП, 1991. - С. 3-8.

16. Грибова, И. А. Успехи о области создания термостойких антифрикционных пластмасс / И. А. Грибова, О. В. Виноградова // Успехи химии. 1979.-Т. 48, №. 1.-С. 177-199.

17. Кардовые полигетероарилены. Синтез, свойства и своеобразие / С. В. Виноградова, В. А. Васнев, Я. С. Выгодский // Успехи химии. 1996. - Т. 65, №3.-С. 266-295. . .

18. Применение конструкционных пластмасс в производстве летательных • аппаратов / под ред. А. Л. Абибов. М. : Машиностроение, 1971. - 192 с.

19. Маяцкий, В. А. Наполненные материалы на основе термостойких гетероциклических полимеров / В. А. Маяцкий, Л. Б. Соколов, Е. С. Солдатов // Пласмассы. 1982. - № 8. - С. 31-35.

20. Бутаева, В. И. Высокотермостойкие конструкционные термопласты за рубежом / В. И. Бутаева, Е. П. Пикулина // Химическая промышленность за рубежом. -1989. № 8. - С. 30-64.

21. Ноздрина, JI. В. Термопластичные полимеры для конструкционных композиционных материалов / Л. В. Ноздрина, В. И. Короткова, Э. Я. Бейдер // Конструкции из композиционных материалов. — 1991. Вып.1. — С. 3-10.

22. Устинов, В. А. Применение композиционных материалов с термопластичной матрицей / В. А.Устинов, Э. Я. Бейдер // Конструкций из композиционных материалов. — 1991. — Вып.1. — С. 21-26.

23. Engineering Thermoplastic Solutions : Maximum Continuous Operating Temperature. [Электронный ресурс]. [2009]. - Режим доступа : http://www.dotmar.com.au/solutions/temperature.htm

24. Celazole PBI Polybenzimidazole. . [Электронный ресурс]. [2009]. -Режим доступа: http://www.dotmar.com.au/products/aepp/celazolepbi.htm

25. QUADRANT- Engineering plastic products. [Электронный ресурс] : офиц. сайт. Режим доступа : http://www.quadrant.com.ua

26. Тростянская, Е. Б. Пластики нового поколения / Е. Б. Тростянская // Научно-технические достижения в области наполненных пластиков, применяемых в машиностроении : мат. семинара. М. : МДНТП, 1987. -С. 3-7.

27. Термостойкие и высокопрочные материалы на основе ароматических полиэфиров и полиамидов / Соколов Л. Б. и др. // Пласмассы. — 1982. -№9.-С. 15-17.

28. Справочник по пластическим массам / под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. Й. Сажина. М. :Химия, 1975. - Т. 1-2.

29. Переработка ароматических полиамидов типа фенилон / Л. Н. Фоменко и др.. // Пластические массы. 1969. - № 6. - С. 32-34.

30. Приходько, О. Г. Механические свойства аморфного и кристаллического фенилона / О. Г. Приходько, А. Н. Трофимович, И. А. Фомичев // Пластические массы. 1969. — № 10. — С. 54-55.

31. Коршак, В. В. Влияние структуры полиметафениленизофталамида (фенилона) на свойства антифрикционного материала / В. В. Коршак, А. Г.

32. Грибова, А.П. Краснов // Механика полимеров. 1969. - № 2. — С. 201206.

33. Абакумова, Н. М. Физико-механические свойства ароматических полиамидов марки фенилон / Н. М. Абакумова, М. М. Гудимов, Г. Н. Финогенов // Пластические массы. 1973. - № 9. - С. 30-32.

34. Щербакова Т. С. Оптимизация состава антифрикционных материалов на основе полиимидов / Т.С. Щербакова и др. // Пластические массы. — 1976.-№6.-С. 40-42.

35. ООО "Унипласт". [Электронный ресурс] : офиц. сайт. Режим доступа : http://www.uniplast-vladimir.com

36. Буря, А. И. Взаимосвязь морфологии и свойств материалов на основе фенилона / А. И. Буря, О. Г. Приходько // Трение и износ. — 1998. № 3. -С. 38-40.

37. Трофимович, А. Н. Термостойкий пластик на основе фенилона / А. Н. Трофимович, .О. Г. Приходько, В. Д. Герасимов // Пластические массы. -1972.-№4.-С. 35-37.

38. Буря, А. И. Модифицирование фенилона / А. И. Буря // Композиционные полимерные материалы. 1981. — Вып. 9. - С. 25-28.

39. Арламова,. Н. Т. Структура малонаполненного фенилона / Н. Т. Арламова, А. М. Нестеренко, А. И. Буря // Материалы-технологии-инструменты. 1998. - Т. 3, № 4. - С. 65-68.

40. Ткачев, А. Г. Аппаратура и методы синтеза твердотельных наноструктур : монография / А. Г. Ткачев, И. В. Золотухин. М. : Машиностроение-1, 2007.-316 с.

41. Охлопкова, А. А. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями / А. А. Охлопкова, О.А. Адрианова, С. Н. Попов. Якутск : ЯФ изд-во СО РАН, 2003. - 224 с.

42. Сытар, В. И. Антифрикционные материалы на основе графито-наполненного фенилона / В. И. Сытар, И. Г. Площенко, В. Д. Герасимов // Пластические массы. — 1980. — № 8. — С. 14.

43. Фомичев, И. А. Применение армированного фенилона в узлах трения машин / И. А. Фомичев, А. И. Буря, В. И.Сытар // Технология и организация производства. 1975. - № 8. - С. 53-54.

44. Буря, А. И. Армирование пластика из фенилона термостойкими волокнами / А. И. Буря, Т. С. Соколова, 3. Г. Оприц // Пластические массы. 1974. - № 4. - С. 23-24.

45. Влияние твердых слоистых смазок на триботехнические свойства композитов на основе ароматического полиамида / А. И. Буря и др. // Трение и износ. 1996. - Т. 17, № 1. - С. 105-112.

46. Влияние термообработки на свойства композиционных материалов на основе фенилона / В. И. Сытар и др. // Пластические массы. 1987. - № 7.-С. 58-59.

47. Структура и свойства дисперсно-наполненных нанокомпозитов фенилон аэросил / Козлов Г.В. и др. // Механика композиционных материалов и конструкций. - 2007. - Т. 13, № 4. - С. 479-493.

48. Буря, А. И. Исследование влияния режимов переработки на молекулярную массу фенилона / А. И. Буря, Н. Т. Арламова, О. В. Холодилов // Материалы-технологии-инструменты. 1999. - Т. 4, № 1. -С. 71-74.

49. Полимеризация трудноперерабатьшаемых органических соединений при ударном сжатии / JI. В. Бабаре и др. // Физика горения и взрыва. —1969. — Т. 5, №4.-С. 528-539.

50. Структурные изменения полиоксибензоила при взрывной обработке / Адаменко H.A. и др. // Физика и химия обработки материалов. — 2007. -№ 4. С. 52-56.

51. Адаменко, Н. А. Термостойкие полимерные композиционные материалы, полученные взрывным прессованием / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, Г. В. Агафонова // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2006. - Т. 49, № 6. - С. 123-124.

52. Адаменко, Н. А. Взрывная обработка металлополимерных композиций : монография / Н. А. Адаменко, А. В. Фетисов, А. В. Казуров. Волгоград, 2007.-240 с.

53. Ададуров, Г. А. Экспериментальное исследование химических процессов в условиях динамического сжатия / Г. А. Ададуров // Успехи химии. 1986. - Т. 5, № 4. - С. 555-578.

54. Рогозин, В. Д. Взрывная обработка порошковых материалов : монография / В. Д. Рогозин. Волгоград, 2002. - 135 с.

55. Bruska, Azhdar Development of a High-Velocity Compaction process for polymer powders / Azhdar Bruska, Stenberg Bengt, Kari Leif // Polymer Testing. 2005. - Vol. 24, Is. 7. - P. 909-919.

56. Структурные превращения в кристаллических полимерах, вызванные действием ударной волны / ВА. Каргин и др. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. -1968. № 11. - С. 2600-2605.

57. Вулканизация каучуков ударной волной / И. М. Баркалов и др. // Доклады АН СССР. -1966. -№ 167.-С. 1077-1081.

58. Особенности структурных превращений полимеров при взрывном нагружении / Г.А. Ададуров и др. // Механика полимеров. 1974. - № 3. - С. 567-571.

59. Бабаре, JI. В. Некоторые аспекты твердофазной полимеризации в условиях ударно-волновош нагружения / Л. В. Бабаре // Физика горения и взрыва. — 1980.—Т. 5, № 4.—С. 113-121.

60. Полимеризация в ударной волне / Л.В. Альтшулер и др. // Химия высоких энергий. -1968. Т. 2, № 1. - С. 89-92.

61. Химические реакции в полимерах, вызванные ударными волнами / П. А. Ямпольский и др. // Высокомолекулярные соединения. — 1968. — № 4. — С. 799-803.

62. Полимеризация в ударной волне амидоакриловой кислоты / Т. Н. Игнатович и др. // Химия высоких энергий. 1970. - № 4. - С. 443.

63. Полимеризация конденсированных мономеров в ударной волне / Г. А. Ададуров и др. // Доклады АН СССР. -1965. Т. 165, № 4. - С. 851.

64. Седов, Э. Д. Разработка технологии получения полимерных композиционных материалов и изделий с использованием обработанных взрывом дисперсных термопластов : автореф. дис. канд. техн. Наук -; ВолгГТУ. Волгоград, 1999. - 22 с.

65. Казуров, А. В. Исследование структуры и свойств высоконаполненных . металлополимерных композитов и изделий на основе фторопласта-4, полученных взрывной обработкой : автореф. дис. канд. техн. наук ; ВолгГТУ. Волгоград, 2004. - 22 с.

66. Фетисов, А. В. Исследование закономерностей ударно-волновой активации фторопластов, сверхвысокомолекулярного полиэтилена и свойств слоистых композитов на их основе : автореф. дис. канд. техн. наук ; ВолгГТУ. -7 Волгоград, 2005. 23 с.

67. Ударно-волновая обработка дисперсного фторопласта-4 / Н. А. Адаменко и др. // Материаловедение. 2000. - № 12. - С. 49-52.

68. Адаменко, Н. А. Структура и свойства фторопласта и сверхвысокомолекулярного полиэтилена, полученных взрывным прессованием / Н. А. Адаменко, В. Н. Арисова, А. В. Фетисов // Пластические массы. — 2000. — № 10.-С. 13-15.

69. Структура и свойства обработанных взрывом дисперсных термопластов / Н. А. Адаменко и др. // Материаловедение. 2001. - № 1. - С. 36-40.

70. Адаменко, Н. А. Влияние взрывной обработки на свойства ароматических термопластов/ Н. А. Адаменко, А. В. Фетисов, Э. В. Седов // Пластические массы. 2000. - № 15. - С. 36-39.

71. Структурные изменения фторопласта при взрывном прессовании в цилиндрических ампулах / Н. А. Адаменко и др. // Физика и химия обработки материалов. 2000. - № 5. - С. 54-57.

72. Адаменко, Н. А. Свойства фторопластовых композиционных материалов, полученных взрывным прессованием / Н. А. Адаменко, Ю. П. Трыков, Э. В. Седов // Перспективные материалы. — 1999. — № 4. — С. 6872.

73. Бацанов, С. С. Особенности твердофазных превращений, инициированных ударными волнами / С. С. Бацанов // Успехи химии. — 2006. Т. 75, № 7. - С. 669-686.

74. Гурьев, Д. Л. Ударный синтез и микроструктура сплава ТьА1 / Д. Л. Гурьев и др. // Физика горения и взрыва. 2009. - Т. 45, № 1. - С. 117124.

75. Мали, В. И. Взрывной синтез диборида магния / В. И. Мали и др. // Химия в интересах устойчивого развития. — 2005. — Т. 13, № 3. — С. 451453.

76. Адаменко, Н. А. Получение полимерных нано-композитов взрывной обработкой / Н. А.Адаменко и др. // Российские нанотехнологии. 2009. -Т.4, № 1-2.-С. 137-144.

77. Blazynski, Т. Z. Explosively consolidated PVC-alumina powder mixtures / T. Z.Blazynski // Journal of Materials Processing Technology. 1993. — Vol. 39, no. 3-4.-P. 389-404.

78. Hegazy, A. A. Some aspects of shock consolidation of polymeric, PVC-metallic "and PVC-silica powder mixtures / A. A. Hegazy, T. Z. Blazynski // Journal of Materials Science. 1986.- Vol. 21, no. 12. - P. 4262-4268. • ■

79. Blazynski T. Z. Explosive compaction of ceramic and polymeric powdered • materials / T. Z. Blazynski // International conference on metallurgical applications of shock-wave and high-strain rate. — New York and Basel, 1985. -P.189-219.

80. Mardani, H. A. Properties of particulate PVC-metallic explosively compacted aggregates / H. A. Mardani, T. Z. Blazynski // Journal of Mechanical Working Technology. 1989. -Vol. 18, no 3. - P. 315-327.

81. Muhanna, A-. H. Strength and Wear Properties of Implosively Compacted Particulate Polymer-Ceramic Composites / A. H. Muhanna, T. Z.Blazynski // Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Vol. 21, no 8. - P. 305 - 313.

82. Blazynski, T. Z. Implosive compaction of homo- and copolymer PVC Powders / T. Z. Blazynski, A. A. Hegazy // Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Vol. 17, no 10. - P. 363 - 369.

83. Мирошниченко, С. А. Упрочнение деталей полиамидов / С. А. Мирошниченко // Всесоюзная конференция по композиционным полимерным материалам и их применению в народном хозяйстве : сб. науч. тр. Ташкент, 1985. - С. 38-44.

84. Козлов, Г. В. „Влияние вращающегося электромагнитного поля. на стеклование и структуру углепластиков на основе фенил она / Г. В. Козлов, • А. И. Буря, Г. Б. Шустов // Физика и химия обработки материалов. 2005. -№ 5. - С. 81-84.

85. Фомичев, А. И. Получение термостойких полимерных материалов в магнитном поле / А. И. Фомичев, А. И. Буря, М. Г. Губенков // Электронная обработка материалов. 1978. - №4. - С. 26-27.

86. Исследование влияния органосилоксанов на свойства ароматического полиамида-фенилона / В. И. Сытар и др. // Материалы-технологии. — инструменты. 2004. - Т. 9, № 3. - С. 59-62.

87. Термопласты конструкционного назначения / под. ред. Е. Б. Тростянской. — М.: Химия, 1975.-135 с.

88. Берлин, А. А. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А. А. Берлин, Н. С. Ошмян. М. : Химия, 1976. - 170 с.

89. Ричардсон, М. Промышленные полимерные композиционные материалы / М. Ричардсон. М. : Химия, 1980. - 472 с.

90. Трофимович, Н. Н. Основы создания полимерные композитов / Н. Н. Трофимович, М. 3. Канович. М. : Наука, 1999. -539 с.

91. Головкин, Г. С. Научные основы производства изделий из термопластичных композиционных материалов / Г. С. Головкин, В. П. Дмитриенко. М. : РУСАКИ, 2005. - 472 с.

92. Армированные пластики / под ред. Г. С. Головкина, В. И. Семенова. — М. : Изд-во МАИ, 1997. 404 с.

93. Охлопкова, А. А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями / А. А. Охлопкова, А. В. Виноградов, JI. С. Пинчук. Гомель : ИММС НАНБ, 1999. - 164 с.

94. Гузеев, В. В. Разработка полимерных композиционных антифрикционных материалов для торцевых уплотнений / В. В. Гузеев, В. Н. Барашков, Б. А. Люкшин // Химическая промышленность. — 1996. — № 12.-С. 55-59.

95. Буря, А. И. Влияние режимов переработки на трибологические характеристики фенилона / А. И. Буря, Н. Т. Арламова, О. В. Холодилов // Полимерные композиты '98 : матер, междунар. науч.-техн. конф. / ИММС НАНБ.-Гомель, 1998.-С. 310-313.

96. Baneviciusl, P. Characteristic Features of Relaxation Processes in Thermoplastic Heat-Resistant Polymers Related to their Structure / P. Baneviciusl, A. Ziliukasl, J. Gydas // Materials science (medziagotyra). -2003. Vol. 9, no. 2. - P. 195-200.

97. Critchely, J. P. Heat-resistant polymers: Technologically useful materials / J. P. Critchely, G. J. Knight, W. W. Wright.- New York : Plenum Press, 1983. -462 p.

98. Сытар, В. И. Оптимизация состава композиции по комплексу триботехнических характеристик / В. И. Сытар, И. М. Кузяев, А. И. Буря // Трение и износ. 2004. - Т. 25, № 2. - С. 219-222.

99. Семенов, А. П. Металлофторопластовые подшипники / А. П. Семенов, Ю. Э. Савицкий. -М. : Машиностроение, 1976. 192 с.

100. Фторопласт описание свойств. [Электронный ресурс]. — [2009]. — Режим доступа: http://www.ftoroplast.com.ru/reference/svoistva.jaw

101. Прюммер, Р. А. Обработка порошкообразных материалов взрывом. М. : Мир, 1990. - 128 с.

102. Pruemmer, R. A. Explosive Compaction of Powders and Composites / R. A. Pruemmer, T. Balakrishna Bhat, K. Siva Kumar, 2006. 194 p.

103. Дерибас, А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом / А. А. Дерибас. -Новосибирск : Наука, 1980. 220 с.

104. Обработка металлов взрывом / А. В. Крупин и др.. М. : Металлургия, 1991.-496 с.

105. Shock Compression Technology and Material Science / Edited by Akira B. Sawaoka-KTK Scientific Publishers. Tokyo, 1992. - P. 122. • .

106. Дерибас, А. А. Ударное сжатие пористых цилиндрических тел / А. А. • Дерибас, А. М. Ставер // Физика горения и взрыва. 1974. - № 4. - С. 568-578.

107. Тейтельбаум, Б. Я. Термомеханический анализ полимеров / Б. Я. Тейтельбаум. М.: Наука, 1979. — 236 с.

108. Пб.Годовский, Ю. К. Теплофизические методы исследования полимеров / Ю. К. Гедовский. М.: Химия, 1996. - 340 с.

109. Методика определения термомеханических характеристик полимерных композиционных материалов / В. Ф. -Савин и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2003. - Т. 69, № 6. - С. 40-43. .

110. Крыжановский, В. К. Применение термомеханического анализа для • оценки технологических свойств полимерных материалов / В. К. Крыжановский, В. В. Бурлов, А. Д. Паниматченко // Пластические массы. 2002. -№3.- С. 18-21.

111. Фотиев, А. А. Оценка величины кажущейся энергии активации с помощью диффернциальной термогравиметрии / А. А. Фотиев, В. В. Молчанов // Неорганическая химия. 1968. - Т. 3, вып. 12. — С. 3174-3177.

112. Мартынов,- М. А. Рентгенография полимеров / М. А. Мартынов, К. А. Вылежанина. М.: Химия, 1972. — 98 с.

113. Машков, Ю. К. Ренгенографическое исследование влияния пластической . деформации и отжига на структуру сильнонаполненного ультрадисперсным графитом политетрафторэтилена / Ю. К. Машков и др. // Материаловедение. 2004. - № 1. - С. 42-47.

114. Брискман, Б. А. Исследование кристалличности ПТФЭ методами РСА и ДСК / Б. А. Брискман и др. // Высокомолекулярные соединения. 1989. -№7.-С. 539-543.

115. Ковалевская, Т. И. Использование методики ИК-спектроскопии для анализа структуры стекловолокна, полиамидов и композитов на их основе

116. Т. И. Ковалевская, А. Э.Сечко // Материалы. Технологии. Инструменты.- 1999. -№3,- С. 37-41.

117. Казициына, JI. А. Применение УФ, ИК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии / Л. А. Казицына, Н. Б. Куплетская. — М.: МГУ, 1979.- 240 с.

118. Макаров, В. Г. Промышленные термопласты : справочник / В. Г. Макаров, В. Б. Коптенармусов. М. : Химия ; КолосС, 2003. - 208 с.

119. Оголихин, В. М. Взрывное компактирование порошковых материалов в металлических ампулах / В. М. Оголихин, С. Д. Шемелин // Известия ВолГТУ. Серия "Сварка взрывом и свойства сварных соединений". — Волгоград, 2008. С. 119-122.

120. Meyers, М. A. Shock consolidation: microstrucuturelly-based analysis and computational modeling / M. A. Meyers, D. J. Benson, E. A. Olevsky // Acta Mater. 1999. - Vol. 47, no 7. - P. 628 -631.

121. Zohoor, M. Numerical Simulation of Underwater Explosive Compaction Process for Compaction of Tungsten Powder / M. Zohoor, A. Mehdipoor // Materials Science Forum. 2008. - Vol. 566. - P. 77-82.

122. Reaugh, J. E. Computer simulations to study the explosive consolidation of powders into rods / J. E. Reaugh // J. of Applied Physics. 1987. - Vol. 61, no. 3.-P. 962-968.

123. A. Зелепугин // Механика твердого тела. 1998. — № 6. — С. 82-89.

124. Адаменко, Н.А Исследование свойств фенилона, полученного взрывным прессованием / H.A. Адаменко, Г.В. Агафонова, Н.Х. Нгуен // Известия ВолгГТУ. Сер. «Материаловедение и прочность элементов конструкций». — Волгоград, 2005. №3 (12). - С. 27-29.

125. Либенсон, Г. А. Производство порошковых изделий / Г. А. Либенсон. -М. : Металлургия, 1990. - 240 с.• 137. Скороход, В. В. Физико-металлургические основы спекания порошков /

126. B. В. Скороход, С. М. Солонин. М. : Металлургия, 1984. - 159 с.

127. Кестельман, Я. Н. Термическая обработка полимерных материалов в машиностроении / Я. Н. Кестельман. М. : Машиностроение, 1968. - 268 с.

128. Минакова, Н. В. Управление качеством полимерных материалов посредством их физической модификации термообработкой / Н. В. Минакова и др. // Материаловедение. 1998. - № 6. - С. 30-38. ■ ■

129. Машков, Ю. К. Моделирование контактного взаимодействия элементов • системы "наполнитель-полимер" при различных условиях термообработки композиционного материала / Ю. К. Машков и др. // Материаловедение. -2008.-№6.-С. 13-20.

130. Маяцкий, В. А. Формование изделий из полиарилатов спеканием / В. А. Маяцкий и др. // Пластические массы. 1981. - № 3. - С. 51-52.

131. Бутурлакина, Н. Ф. Структурные превращения при взрывной обработке в полимерных материалах / Н. Ф. Бутурлакина, А. И. Павлов // Металловедение и прочность материалов : сб. науч. тр.—Волгоград, 1972. — С. 119-128.

132. Структурные изменения в полимерных композитах, обработанных взрывом / Н. А. Адаменко и др. // Физика и техника высоких давлений. — 1995.-№2.-С. 81-83.

133. Адаменко, Н. А. Термомеханические свойства меднофторопластовых композитов / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, А. X. Фам // Пластические массы. 2006. - № 12. - С. 13-16.

134. Кинетика спекания металлических порошков после статического и взрывного прессования / Э. С. Атрощенко и др. // Физика и химия обработки материалов. 1976. - № 1. - С. 135.

135. Рассохин, Г. И. Исследование процесса термообработки полимеров под давлением / Г. И. Рассохин, А. И. Тетерин // Реологические свойства полимерных систем. Свердловск, 1979.-С. 129-133.

136. Рентгеновский анализ структуры СВМПЭ и композиций на его основе после ударно-волнового прессования / В. Н. Арисова и др. // Пластические массы. 1989. - № 5. - С.75-76.

137. Механические свойства наполненных полимерных композиционных материалов, полученных с применением взрывной обработки / Н. А.

138. Адаменко и др. // Конструкции из композиционных материалов. — 2000. № 3 - С. 75-81.

139. Adamenko N. A. Properties of Teflon Composite Materials obtained by Explosion Pressure / N.'A. Adamenko, Y. P. Trykov, E. V. Sedov // Journal of Advanced Materials : advances in condensed matter and materials research. — 2001.-Vol. 5, №4.-P. 71-75.

140. Адаменко, Н. А. Структурные изменения в термостойких полимерах при высокоскоростном прессовании порошков / Н. А. Адаменко, А. И. Павлов //Металловедение и прочность материалов : сб. науч. тр. -Волгоград, 1988. -С. 127-132.' "

141. Бондарь, М. П. Компактирование взрывом: тип микроструктуры контактных границ, созданный при образовании прочной связи / М. П. Бондарь // Физика горения и взрыва. 2004. - Т. 40, № 4. - С. 131-140.

142. Липатов, Ю. С. Физическая химия наполненных полимеров / Ю. С. Липатов. М.: Химия, 1977. - 303 с.

143. Соломко, В. П. Наполненные кристаллизующиеся полимеры / В. П.' Соломко. — Киев : Наукова думка, 1980. 264 с.

144. Буря, А. И. Исследование термодеструкции фенилона и углепластиков на его основе / А. И. Буря, Н. Т. Арламова, О. В. Холодилов // Материалы-технологии-инструменты. 2001. - Т. 6, № 1. - С. 58-61. • •

145. Структура и износостойкость модифицированного политетрафторэтилена / Ю. К. Машков и др.. Омск : Изд-во Омск. ГТУ, 1998.-143 с:

146. Алхимов, А. П. Научные основы холодного газодинамического напыления ( ХГН) и свойства напыленных материалов .'монография / А. П. Алхимов, В. Ф. Косарев, А. В. Плохов. Новосибирск :Изд-во НГТУ, 2006.-279 с.

147. Полимеры в узлах трения машин и приборов : справочник / под. ред. А. В. Чичинадзе. М. : Машиностроение, 1988. - 328 с.

148. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение) / В. М. Бузник и др.. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2005. - 260 с. ' .

149. Буря, А. И. Трение и изнашивание ароматического полиамида, наполненного термически расщепленным графитом / А. И. Буря, В. Ю. Дудин // Трение и износ. 2002. - № 3. - С. 296-299.

150. Козлов, Г. В. Теплопроводность углепластиков на основе фенилона / Г. В. Козлов, А. И. Буря, Е. Н. Овчаренко // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2006. -№ 1. - С. 142-147.

151. Мали, В. И. Исследование теплопроводности взрывных компактов медь молибден / В. И. Мали, А. Н. Калинин, С. А. Сергеев // Физика горения и взрыва.-2003.-Т. 39, № 1.-С. 123-127.

152. Буря, А. И. Композиционные материалы на основе фенилона, содержащие гибридный наполнитель / А. И. Буря, М. В. Бурмистр, Н. Т. Арламова // Вопросы химии и химической технологии. — 2002. — № 3. — С. 158-161.